滑動軸承流體動壓設計過程實例

2021-01-10 有故事的機械

軸承載荷：F=200×103/2=100×103Kgf

1.2、軸承直徑：D=1350mm，寬B=500mm，寬徑比：B/D=0.37

1.3、角速度：ω=6.28ｎ/60=6.28×167×20/208/60=1.765 1/s； 線速度:ｖ=1.134m/s

滑動軸承

1.4、平均壓強Pm=F/B×D=100×103/50×135=14.8㎏f/cm2

1.5、滑動軸瓦材料為巴氏合金即ZchpbSn5-15，允許〔p〕=50㎏f/cm2；

允許〔pv〕=50㎏f/cm2。m/s

P=100×103/50×135×sin45°=20.9㎏f/cm2﹤〔p〕

Pv=20.9×1.134=23.75㎏f/cm2.m/s﹤〔pv〕

1.6、潤滑油為50號機械油，代號N68#，取平均溫度40℃下粘度為：

η40℃=82.39×103Pa.s=82.39/9.8×10-7㎏.s/ cm2

1.7、半徑間隙：C=R-r=ψ×D/2；∮1350H9/f9=[2]∮13500+0.37/-0.49-0.12

C=0.49=ψ×1350/2；得出：Ψ=0.0007

1.8、軸承特性數：〔Pm×ψ2/η×ω〕=〔14.8×0.00072/82.39/9.8×10-7×1.765〕≈5；

機械設計

查機械設計手冊圖：B/D=0.4得ε=0.95，f/ψ=0.9

1.9、能形成的最小油膜厚度hmin=C×（1-ε）=0.49×（1-0.95）=0.0245mm。

1.10、軸頸表面粗糙度為：R1=Ra=0.0008mm； 軸承瓦表面粗糙度為：R2=Ra=0.0016mm。

1.11、軸頸在軸承中撓度：

彎曲度

y1=16×10-8×Pm×D×〔（B/D）4+1.81×（B/D）2〕=16×10-8×14.8×1350(0.374+1.81×0.372)=0.000852mm

軸頸在軸中由於軸的彎曲變形和安裝誤差而引起的偏移量：y2=B/2×Tanβ。因為是自動調心軸承，所以y2=0。

1.12、允許最小油膜厚度：安全係數s取2.5

〔hmin〕=s×（R1+R2+y1+y2）=2.5×（0.0008+0.0016+0.000852）=0.00812mm。

1.13、hmin=0.0245mm﹥〔hmin〕=0.00812mm，因此油膜能夠穩定的形成。

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